CN1595553A - 操作装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够搭载于小型电子设备上进行各种操作的操作装置。该操作装置，在由硅酮橡胶形成的弹性部件(2)的下面固定由PET等形成的薄膜状加强部件(4)，并在其下部固定检测机构(20A)。另外，在弹性部件(2)的表面设置由低摩擦阻力的树脂层形成的操作面(10)。如果按压与开关部S1～S5相当的操作面(10)，则弹性部件(2)和加强部件(4)就会发生局部变形，凸起部5a～5e使设置在检测机构(20A)上的开关部S1～S5处在ON状态。由于在每个开关部S1～S5的ON状态其引出图形(26)的输出电压是不同的，所以能够根据上述输出电压检测出操作的是哪个开关部。

Description

操作装置

技术领域

本发明涉及一种如可搭载于小型电子设备上的按压式的操作装置，特别涉及即使小型化时也能可靠进行输入操作的操作装置。

背景技术

作为以往的按压式的操作装置，存在由如下述专利文献1和专利文献2所公开的装置。

下述专利文献1所记载的装置，是由介由隔片将多个薄膜开关对向配置在可对折的基体薄膜上得到的开关电极对构成。其中一个开关电极对介由导线连接成同电位，另一个开关电极对介由带状电阻连接。

如果操作任一薄膜开关，则每个薄膜开关的操作均输出与上述带状电阻对应的电平的电压值。为此，能够从上述的电压值来判断是对多薄膜开关中的哪个开关进行了操作，因此，可用作电子设备的操作开关。

另外，下述专利文献2所记载的装置，是用表面薄片覆盖具有对向接点的薄片表面，在上述薄片和表面薄片之间的、与上述接点对向的位置设置凸起。如果对上述表面薄片进行按压操作，则有重点地按压上述凸起部分，就把接点切换成输入状态。

专利文献1：实开昭62-134204号公报；

专利文献2：实开平3-82528号公报。

由于小型化电子设备时其框体的表面积变小，所以会减少搭载操作开关的设置空间。为此，搭载的操作开关也需要小型化，其结果，需要可靠地对各开关进行操作。

但是，在上述专利文献1以及2所示的结构中，当以非常狭小的间隔设置多个接点时，为了能可靠地使各接点进行输入，需要用一定柔软程度的材料来形成表面薄片，而使其容易弯曲变形。

而且，相邻的接点之间的距离越短，就越要求上述表面薄片的柔性，但如果表面薄片的柔性过高，一不小心就会使薄片弯曲，发生错误操作、或者导致操作触感受损。

发明内容

本发明就是为了解决上述问题而做出的，其目的在于提供一种在接点间隔形成得非常短的情况下也能够可靠地操作各开关，而且具有操作性优越的操作装置。

本发明涉及一种操作装置，其特征在于，包括：软质的弹性体；设置在上述弹性体表面的操作面；设置在上述弹性体背面侧用来限制上述弹性体弯曲到规定量以上的加强部件；以及检测机构，上述检测机构设在与上述加强部件对向的位置，并且在按压操作上述操作面、使上述弹性体与上述加强部件一起局部弯曲变形时，检测出与上述局部弯曲变形相对应的物理变化。

在上述本发明的操作装置中，通过具有柔性的弹性体在与各接点对应的位置处发生局部弯曲变形，从而能使各接点确实地处于输入状态，并且通过加强部件来防止弹性体过度弯曲，避免损害操作触感。

上述检测机构，包括：设置第1导电部的第1薄片；设置与上述第1导电部接触的第2导电部，和在上述两导电部相接触时、对应接触位置示出不同电阻值的电阻的第2薄片；以及使上述第1薄片和第2薄片对向配置的隔片。

例如，其构成为：在上述第2薄片上交替串联连接多个电阻和多个第2导电部，使上述第1导电部和与该第1导电部对向的上述第2导电部接触；或者，在上述第2薄片上形成与长度成比例且电阻值以一定比例变化的带状电阻，使上述第1导电部和上述的带状电阻直接接触；或者，在上述第2薄片上把第2导电部分别连接在呈枝状连接的多个电阻上，使上述第1导电部和与该第1导电部对向的上述第2导电部接触。

这时，还设置有检测上述第1导电部的电压的电压检测机构和检测在包含上述电阻的电路中流过的电流的电流检测机构中的一个或两个，在上述第1导电部与上述第2导电部或电阻接触时，根据上述电压检测机构以及/或者电流检测机构检测出的电压值以及/或者电流值，来检测出上述第1导电部和上述第2导电部的接触部位。

另外，上述检测机构的第1薄片和上述的加强部件被对向设置，能够把上述的凸起设在上述加强部件和第1薄片相对向的任一面上。

在上述机构中，可以使第1导电部和第2导电部或者电阻可靠接触。

而且，上述的弹性体最好是硅酮橡胶。

在上述机构中，在采用硅酮橡胶时，以较小的按压力就能够引起弯曲变形。

并且，上述的操作面最好由含有无机填料的硅酮树脂层构成。

在上述机构中，能够减小摩擦阻力，在比较顺畅地对操作面进行操作。

本发明提供一种即使接点间隔非常狭窄地形成也能可靠地使各接点进行输入、且操作性好的操作装置。另外，能够连续通畅地操作各接点。

附图说明

图1是表示本发明实施例1的操作装置的分解斜视图。

图2是表示图1中3-3线处的剖面图。

图3是表示操作装置动作时沿图1中3-3线处的剖面图。

图4是等效表示采用实施例1的操作装置的电路构成的等效电路图。

图5是表示本发明实施例2的检测机构的斜视图。

图6是表示本发明实施例3的检测机构的斜视图。

图7是等效表示采用实施例3的操作装置的电路构成的等效电路图。

图8是表示本发明实施例4的检测机构的斜视图。

图9是等效表示采用实施例4的操作装置的电路构成的等效电路图。

图中：1—操作装置，2—弹性部件(弹性体)，4—加强部件，5a～5e—凸起，10—操作面，20A～20D—检测机构，21a～21e—第1导电部，22a～22e—第2导电部，21—上侧薄片(第1薄片)，22—下侧薄片(第2薄片)，22B—带状电阻，23—柔性薄片，24—隔片，S1～S5—开关部，P1～P2—接触点，Q1、Q2—连接点，R0～R6—电阻，26、27a、27b—引出图形，50—电压检测机构，51—电流检测机构。

具体实施方式

图1是表示本发明实施例1的操作装置的分解斜视图，图2是表示在图1中3-3线处的剖面图，图3是表示操作装置动作时沿图1中3-3线处的剖面图。

如图1～图3所示，操作装置1装有沿X方向细长延伸的带状弹性部件(弹性体)2。在弹性部件2的背面侧设由检测机构20A。

上述的操作装置1能够搭载于小型电子设备，如便携电话、音频装置及空调器等的遥控器、PDA(个人数字助理)等。也可以搭载于个人电脑等较大的电子设备上。

上述的操作装置1，以从构成电子设备的框体露出上述的弹性部件2表面的操作面10的方式进行配置。

上述的弹性部件2由具有可弹性变形的软质材料形成，而且，上述操作面10由低摩擦阻力的材料形成、并可重叠形成在上述的弹性部件2的表面。

本实施例中的弹性部件2最好由硅酮橡胶形成。例如，高密度聚乙烯或聚丙烯硬度高，在低负荷情况下不能弯曲变形；相反，低密度聚乙烯在高温条件下特性不好、不耐使用。另一方面，如果作为弹性部件2使用上述硅酮橡胶，则即使稍微加重也能使局部弯曲变形。形成弹性部件2的原料不仅仅是硅酮橡胶，也可以是其他橡胶系列的弹性部件。

但是，以硅酮橡胶为基础进行研究，发现硅酮橡胶过于柔软易歪扭，摩擦阻力大、损害操作性。因此，作为应对歪扭情况的解决方法，如上上述在由硅酮橡胶形成的弹性部件2的背面固定薄膜状的加强部件4。上述加强部件4可由PET树脂或聚丙烯树脂等形成，通过在弹性部件2的背面粘贴加强部件4，而不会损害Z方向上的弯曲变形就能够防止上述的歪扭现象。

而且，作为关于摩擦阻力大、损害操作性这一点的对应方法，其中一个例子就是在操作面10上形成含有无机填料具体说是含有二氧化硅颗粒的硅酮树脂。通过把这样的树脂涂覆或者印刷到操作面10上，能够降低操作面10的摩擦阻力，可使手指在操作面10上顺畅移动。但是，把操作面10做成摩擦阻力小的平滑表面的原材料不仅仅是含有上述二氧化硅的硅酮树脂，也可以使用其他材料。

如果设置这样低摩擦阻力的操作面10，则手指就能在操作面10上沿着X1-X2方面顺畅移动，因而能够提高操作性。

如图1所示，在上述的弹性部件2的Z2一侧的面(背面)上，重叠形成加强部件4。该加强部件4呈薄膜状，其形状最好比上述的操作面10向侧方凸出(X-Y平面方向)。此时，比上述的弹性部件2以及操作面10向外凸出的部分是凸缘4b。在图1以及图2的实施例中，在弹性部件2以及操作面10的整个周围均形成该凸缘4b。该凸缘4b卡扣在图中未示的框体的内面，具有阻止上述的弹性部件2从上述框体上脱落的防脱落功能和防水功能。

如图1～图3所示，在上述的加强部件4的Z2一侧的面上，沿X方向等间距直线设置5个半球状的凸起5a、5b、5c、5d、5e。但是，上述凸起5a、5b、5c、5d、5e，也可以是在后述的上侧薄片(第1薄片)21上面、与上述一样沿着X方向等间距直线形成的凸起的构成。

在上述凸起5a和5e的外侧形成支持部11a、11b。这些凸起5a～5e以及支持部11a、11b都是由紫外线硬化型的树脂通过印刷来同时形成的。但是，上述的凸起5a～5e以及支持部11a、11b也可以不是由紫外线硬化树脂形成。虽然图中没有，但在上述支持部11a、11b的表面形成具有粘性的粘接层，用于与构成检测机构20A的上侧薄片21的上表面粘接固定。

如图1～图3所示，上述的检测机构20A通过柔性薄片23来连接上侧薄片(第1薄片)21和下侧薄片(第2薄片)22。上述的上侧薄片21和下侧薄片22是对向设置的，在上述的上侧薄片21和下侧薄片22之间插入薄片状的隔片24，再相互间粘接固定。上述的上侧薄片21、下侧薄片22、柔性薄片23以及隔片24都是由PET树脂或聚酰亚胺树脂等具有柔性的材料形成。也可以：上述的各薄片21、22、23由PET树脂等形成，上述的隔片24是由粘接材料形成的粘接层构成，从而相互粘接固定。

在上述的上侧薄片21和下侧薄片22的对向面上，在与上述凸起5对向的位置上对向形成圆形的第1导电部21a和第2导电部22a。而且，在上述的隔片24上形成直径大于上述的第1导电部21a和第2导电部22a的贯通孔24a。以下同样地，上述的上侧薄片21上的第1导电部21b、21c、21d、21e，上述的下侧薄片22上的第2导电部22b、22c、22d、22e，上述隔片上的贯通孔24b、24c、24d、24e分别形成在与上述凸起5b、5c、5d、5e对向的位置。

而且，通过相互对向的一对上述导电部，分别形成本实施例开关部S1、S2、S3、S4、S5。沿着图示的X方向面对上述的检测机构20A等间距排列各开关部S1～S5。假设本实施例中开关部S1～S5的间隔为10mm以下、具体地说是4mm。但是，上述间隔可以小于4mm，也可以大于4mm。

在本发明中，由在上述的上侧薄片21上形成的第1导电部21a～21e、与其对向的下侧薄片22上形成的第2导电部22a～22e组成的各开关部S1～S5构成检测机构。

(实施例1)

接着，作为实施例1说明构成上述检测手段20A的上侧薄片21和下侧薄片22的具体结构。

如图1所示，用导线串联连接上述上侧薄片21的第1导电部21a～22e，在前端的第1导电部的21a处连接引出图形26。通过上述柔性薄片23以及下侧薄片22，把上述的引出图形26引至检测机构20A的外部。

设在下侧薄片22的第2导电部22a～22e的两端分别印刷有电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6。上述电阻R1～R6的数量比上述开关部S1～S5的数量多一个。由此，按照电阻R1、第2导电部22a、电阻R2、第2导电部22b、电阻R3、第2导电部22c、电阻R4、第2导电部22d、电阻R5、第2导电部22e、电阻R6顺序，即在各电阻R1～R6之间依次逐个排列第2导电部22a～22e。

而且，用导线按照上述的顺序串联连接上述电阻R1～R6和第2导电部22a～22e，在前端的电阻R1上连接引出图形27a，在末端的电阻R6上连接引出图形27b。该引出图形27a、27b最好与引出图形26相同引出到外检测机构20A的外部。

此外，串联连接上述引出图形26、引出图形27a、27b、上述第1导电部21a～21e之间的导线以及串联连接上述电阻R1～R6与上述第2导电部22a～22e之间的导线，均由铜或银等金属材料形成。上述引出图形26以及引出图形27a、27b最好分别被覆盖，以使其不会外露于上侧薄片21和下侧薄片22的对向面一侧而相接触。

如图3所示，在本实施例的操作装置1中，操作者把手指F放在操作面10的表面上时，例如能够覆盖到上述操作面的与开关部S2、S3、S4相当的整个宽度。

此时，若以对应开关部S2、S3、S4中心即开关部S3的状态，向Z2方向轻轻下压手指F，则能够在弹性部件2上以与上述开关部S3相当的部分为中心产生局部弯曲变形。而且，加强部件4也会伴随弹性部件2的变形而弯曲变形，而此时凸起5c向Z2方向的下压量为最大。因此，由上述凸起5c使上侧薄片21产生局部弯曲变形，使上侧薄片21的第1导电部21c和下侧薄片22的第2导电部22c相互接触而导通开关部S3。

当然，如果从图3所示状态进一步加大负荷，则除了上述第1导电部21c和第2导电部22c之间的接触之外，也可同时使其两侧的第1导电部21b和第2导电部22b之间(开关部S2)、以及第1导电部21d和第2导电部22d之间(开关部S4)之间发生接触。

而且，如果从图3所示的低负荷状态使手指F沿着例如X1方向移动，则使第1导电部21b和第2导电部22b之间(开关部S2)发生接触，接着可依次使第1导电部21a和第2导电部22a之间(开关部S1)发生接触。此时，根据手指F的移动量，能够使上述的第1导电部21c和第2导电部22c之间(开关部S3)达到非接触状态。即，根据手指F的移动，能够移动开关部S1～S5上的接触部位。

图4等效显示使用实施例1的操作装置电路构成的等效电路图，表1表示各开关部动作时的输出电压和输出电流。

如图4所示，上述引出图形27b连接在电源Vcc上，引出图形27a被接地。而且，引出图形26连接在电压检测机构50上，在上述的引出图形27a上设置电流检测机构51。电压检测机构50是把第1电极21a～21e的电压当作输出电压Vo检测的，电流检测机构51是把包含电阻R1～R6的电路中的电流当作输出电流Io检测的。此外，把上述电压检测机构50的输入阻抗设置得极高(MΩ级)。

这里，如果用n代表开关部S1～Sn的数量，则电阻R的数量是n+1。在所有电阻R的电阻值[R1＝R2＝……＝R(n+1)＝R]相同时，开关部S1～Sn中任何一个开关部k(k是1以上、n以下的整数)处于ON状态时的输出电压Vo一般可以用下面的式1表示。

$\mathrm{Vo}=\frac{k}{n+1}\·\mathrm{Vcc}$ (式1)

另外，将连续的开关部Si～Sj同时设成ON状态时的输出电压Vo一般可以用下面的式2表示。

$\mathrm{Vo}=\frac{i}{n+1+i-j}\·\mathrm{Vcc}$ (式2)

表1

开关部的状态	输出电压Vo	输出电流Io
			全部OFF	0	(1/6)·(Vcc/R)
ON＝S1	(1/6)·Vcc	(1/6)·(Vcc/R)
			ON＝S2	(2/6)·Vcc＝(1/3)·Vcc	(1/6)·(Vcc/R)
ON＝S3	(3/6)·Vcc＝(1/2)·Vcc	(1/6)·(Vcc/R)
			ON＝S4	(4/6)·Vcc＝(2/3)·Vcc	(1/6)·(Vcc/R)
ON＝S5	(5/6)·Vcc	(1/6)·(Vcc/R)
			ON＝S1～S2	(1/5)·Vcc	(1/5)·(Vcc/R)
ON＝S1～S3	(1/4)·Vcc	(1/4)·(Vcc/R)
			ON＝S1～S4	(1/3)·Vcc	(1/3)·(Vcc/R)
ON＝S1～S5	(1/2)·Vcc	(1/2)·(Vcc/R)
			ON＝S2～S3	(2/5)·Vcc	(1/5)·(Vcc/R)
ON＝S2～S4	(2/4)·Vcc＝(1/2)·Vcc	(1/4)·(Vcc/R)
			ON＝S2～S5	(2/3)·Vcc	(1/3)·(Vcc/R)
ON＝S3～S4	(3/5)·Vcc	(1/5)·(Vcc/R)
			ON＝S3～S5	(3/4)·Vcc	(1/4)·(Vcc/R)
ON＝S4～S5	(4/5)·Vcc	(1/5)·(Vcc/R)

其中，R＝R1＝R2＝R3＝R4＝R5＝R6

但是，如表1所示，例如只按压开关S3时n＝5，k＝3，所以Vo＝(3/6)·Vcc＝(1/2)·Vcc，当开关部S2至S4三个开关同时设在ON状态时n＝5，I＝2，i＝3，所以输出电压Vo＝(2/(5+1+2-4))·Vcc＝(2/4)·Vcc(1/2)·Vcc，当按压所有的开关部S1～S5时I＝1，i＝5，所以输出电压Vo＝(1/(5+1+1-5))·Vcc＝(1/2)·Vcc示出相同值，因此，仅根据输出电压Vo无法判断对哪个开关部进行了操作。

另一方面，当把开关部S1～Sn中的只任一个开关置于ON状态时，可以用下述的式3表示这时的输出电流Io。

$\mathrm{Io}=\frac{1}{n+1}\·\frac{\mathrm{Vcc}}{R}$ (式3)

即，开关部S1～Sn中只任一开关置于ON状态时的输出电流Io是一定的。由此，仅根据输出电流Io无法判断对哪个开关部进行了操作。

另外，将连续的开关部Si～Sj同时置于ON状态时的输出电流Io可以用下面的式4表示。

$\mathrm{Io}=\frac{1}{n+1+i-j}\·\frac{\mathrm{Vcc}}{R}$ (式4)

即，如表1所示，例如只按压开关3时，根据式3，输出电流Io＝＝[1/(5+1)]·(Vcc/R)＝(1/6)·(Vcc/R)；当开关部S2至S4三个开关同时设在ON状态时，根据式4，输出电流Io＝(1/(5+1+2-4))·(Vcc/R)＝(1/4)·(Vcc/R)；当按压所有的开关部S1～S5时，根据式4，输出电流Io＝(1/(5+1+1-5))·(Vcc/R)＝(1/2)·(Vcc/R)。

这样，即使开关部S1～S5的操作状态不同，也有时输出相同大小的输出电压Vo或者输出电流Io，因此，只根据上述的输出电压Vo或者只根据上述的输出电流Io，不能判断开关部S1～S5的操作状态，但根据输出电压Vo和输出电流Io的组合，能够检测出图中未示出的控制部操作了哪些开关部、以及同时操作的开关数量等。

另外，控制部在规定的周期内对上述的输出电压Vo进行取样，就能够检出每个时刻输出电压Vo和输出电流Io的变化。由此，也可以检测出沿着操作面10移动的手指F的移动方向、移动速度等。

这样，根据上述的电路构成，能够以输出电压Vo和输出电流Io组合的形式输出与弹性部件2的局部弯曲变形相对应的物理变化。

(实施例2)

图5是表示本发明实施例2的检测机构20B的斜视图。其中，图5中省略了隔片。

图5所示的检测机构20B的不同之处在于：在下侧薄片(第2薄片)22上形成沿图示X方向延伸的带状电阻22B。上述的带状电阻22B是与X方向上的长度成比例并以一定的比例变化电阻值的电阻。

在实施例2中，带状电阻22B和第1导电部21a～21e之间分别形成开关部S1、S2、S3、S4、S5。

即使在使用图5所示的检测机构20B的操作装置中，如果以抵在开关部S1～S5中任一个状态向Z2方向轻轻按压手指F，则加强部件4发生弯曲变形，也向Z2方向压下各凸起5a～5e。并且，通过上述凸起5a～5e向下方移动，上侧薄片21发生局部弯曲变形，而能够使上侧薄片21的第1导电部21a～21e分别与下侧薄片22的带状电阻22B直接接触。

这里，如果把带状电阻22B上的与开关部S1的接触点设为P1，以下同样地，把带状电阻22B上的与各开关部S2～S5的接触点分别设为P2～P5，则以从上述的引出图形27a与带状电阻22B的连接点Q1到上述接触点P1的距离L1来规定电阻R1。以下同样地，以从接触点P1到接触点P2之间的距离L2规定电阻R2，以从接触点P2到接触点P3之间的距离L3来规定电阻R3，以从接触点P3到接触点P4之间的距离L4来规定电阻R4，以从接触点P4到接触点P5之间的距离L5来规定电阻R5，以从接触点P5到上述引出图形27b与带状电阻22B的连接点Q2之间的距离L6来规定电阻R6。

由此，与上述的图4一样，引出图形27b与电源Vcc连接，使引出图形27a接地、且将引出图形26连接在电压检测机构50上，则从上述的电压检测机构50作为开关部S1～S5的输出电压Vo来输出与从上述连接点Q1到各接触点P1～P5的距离相对应的输出。即，如果操作开关部S1～S5，则作为开关部S1～S5的输出电压Vo分别输出与从上述连接点Q1到各接触点P1～P5之间距离相对应的输出。

这里，如果把各电阻R1～R5设成例如Rx＝2^x·Rs[其中，X＝1，……，n(n为自然数)，Rs为基准电阻(Rs是大于0的任意常数)]，即R1＝2Rs，R2＝4Rs，R3＝8Rs，R4＝16Rs，R5＝32Rs，R6＝64Rs，则电压检测机构50的输出电压Vo如表2所示。

表2

开关部的状态	输出电压Vo
		全部OFF	0
ON＝S1	[R1/(R1+R2+R3+R4+R5+R6)]·Vcc＝(1/63)·Vcc
		ON＝S2	[(R1+R2)/(R1+R2+R3+R4+R5+R6)]·Vcc＝(3/63)·Vcc＝(1/21)·Vcc
ON＝S3	[(R1+R2+R3)/(R1+R2+R3+R4+R5+R6)]·Vcc＝(7/63)·Vcc＝(1/9)·Vcc
		ON＝S4	[(R1+R2+R3+R4)/(R1+R2+R3+R4+R5+R6)]·Vcc＝(15/63)·Vcc＝(5/21)·Vcc
ON＝S5	[(R1+R2+R3+R4+R5)/(R1+R2+R3+R4+R5+R6)]·Vcc＝(31/63)·Vcc
		ON＝S1～S2	[R1/(R1+R3+R4+R5+R6)]·Vcc＝(1/61)·Vcc
ON＝S1～S3	[R1/(R1+R4+R5+R6)]·Vcc＝(1/57)·Vcc
		ON＝S1～S4	[R1/(R1+R5+R6)]·Vcc＝(1/49)·Vcc
ON＝S1～S5	[R1/(R1+R6)]·Vcc＝(1/33)·Vcc
		ON＝S2～S3	[(R1+R2)/(R1+R2+R4+R5+R6)]·Vcc＝(3/59)·Vcc
ON＝S2～S4	[(R1+R2)/(R1+R2+R5+R6)]·Vcc＝(3/51)·Vcc＝(1/17)·Vcc
		ON＝S2～S5	[(R1+R2)/(R1+R2+R6)]·Vcc＝(3/35)·Vcc
ON＝S3～S4	[(R1+R2+R3)/(R1+R2+R3+R5+R6)]·Vcc＝(7/55)·Vcc
		ON＝S3～S5	[(R1+R2+R3)/(R1+R2+R3+R6)]·Vcc＝(7/39)·Vcc
ON＝S4～S5	[(R1+R2+R3+R4)/(R1+R2+R3+R4+R6)]·Vcc＝(15/47)·Vcc

其中，R1＝2Rs，R2＝4Rs，R3＝8Rs，R4＝16Rs，R5＝32Rs，Rs＞0

如表2所示，在每个所操作的开关部的组合作为不同物理变化输出电压检测机构50的输出电压Vo。由此，控制部仅仅根据检测出的输出电压Vo就能够检测出操作了上述的开关部S1～S5中的哪些开关、或者同时操作的开关数量。另外，控制部在规定的周期内对上述的输出电压Vo进行取样，就能够检测出每个时刻输出电压Vo的物理变化。由此，也能够检测出沿着操作面10移动的手指F的移动方向、移动速度等。

(实施例3)

图6是表示本发明的实施例3的检测机构20C的斜视图，图7是表示等效于采用实施例3的操作装置的电路构成的等效电路图，表3是表示与各开关部动作相对应的输出电流I。

图6所示的实施例3，其结构与上述图1所示的实施例1大致相同，但不同点在于：结构上从上述的下侧薄片22上去除了引出图形27b和电阻R6。

在实施例3中，各第1导电部21a～21e和第2导电部22a～22之间分别构成开关部S1、S2、S3、S4、S5。而且，检测机构20C的引出图形27a连接在电源Vcc上，使引出图形26接地，则检测机构20C等效地成为图7所示的构成。并且，电流检测机构51连接在引出图形26上。

表3

开关部状态	输出电流I
		全部OFF	I＝0
ON＝S1	I＝I1＝Vcc/R1
		ON＝S2	I＝I2＝Vcc/(R1+R2)
ON＝S3	I＝I3＝Vcc/(R1+R2+R3)
		ON＝S4	I＝I4＝Vcc/(R1+R2+R3+R4)
ON＝S5	I＝I5＝Vcc/(R1+R2+R3+R4+R5)
		ON＝S1～S2	I＝I1+I2＝[1/R1+1/(R1+R2)]·Vcc
ON＝S1～S3	I＝I1+I2+I3
		ON＝S1～S4	I＝I1+I2+I3+I4
ON＝S1～S5	I＝I1+I2+I3+I4+I5
		ON＝S2～S3	I＝I2+I3
ON＝S2～S4	I＝I2+I3+I4
		ON＝S2～S5	I＝I2+I3+I4+I5
ON＝S3～S4	I＝I3+I4
		ON＝S3～S5	I＝I3+I4+I5
ON＝S4～S5	I＝I4+I5

当上述的开关部S1～S5的所有开关都置于OFF状态时，在电路流动的电流是0，所以电流检测机构51的输出电流I＝0。

接着，例如用手指F轻轻按压来使第1导电部21a和第2导电部22接触，只把开关部S1设置成ON，则开关部S1的电流I1介由引出图形26流至电流检测机构51。由此，如表3所示，只有开关部S1处在ON状态时的输出电流I＝I1＝Vcc/R1。以下同样地，开关部S1～S5处在ON状态时的输出电流I如表3所示。

由此，如果把上述的电阻R1～R5与上述一样设置成例如Rx＝2^x·Rs[其中，X＝1，……，n(n为自然数)，Rs为基准电阻(Rs是大于0的任意常数)]，即R1＝2Rs，R2＝4Rs，R3＝8Rs，R4＝16Rs，R5＝32Rs，R6＝64Rs，则处在ON状态的开关部S1～S5的组合的输出电流I如表3所示，也是不同的。

由此，在控制部根据测出的输出电流I就能够检测出操作了上述的开关部S1～S5中的哪个开关、或者同时操作的开关数量。

(实施例4)

图8是表示本发明的实施例4的检测机构20D的斜视图，图9是表示等效于采用实施例4的操作装置的电路构成的等效电路图，表4是表示与各开关部动作相对应的输出电流I。其中，图8中省略了隔片。

图8所示的实施例4，其结构和上述图1所示的实施例1大致相同，其不同点在于：其一、在上述的下侧薄片22上从引出图形26呈分枝状连接电阻R0～R5，并且在该电阻R1～R5上分别设置第2导电部22a～22e；其二、上述地引出图形26和引出图形27a连接在上述的电阻R0上。

在实施例4中，第1导电部21a～21e和第2导电部22a～22e之间分别构成开关部S1、S2、S3、S4、S5。而且，检测机构20D的引出图形26连接在电源Vcc上，并使引出图形27a接地，则操作装置等效地为图9所示的电路构成。其中，引出图形27a连接在电流检测机构51上。

当上述开关部S1～S5的所有开关都置于OFF状态时，因为介由电阻R0流过电流I0，所以电流检测机构51的输出电流I＝I0＝Vcc//R0。

接着，例如使第1导电部21a和第2导电部22a接触，只把开关部S1设置成ON，则上述的电流I0和开关部S1中的电流I1介由引出图形26流至电流检测机构5 1。由此，如表2所示，当只把开关部S1设成ON时，输出电流I＝I0+I1＝[(1/R0)+(1/R1)]·Vcc。

以下同样地，当把开关部S2～S5设成ON时，输出电流I如表4所示。

表4

开关部状态	输出电流I
		全部OFF	I＝I0＝Vcc/R0
ON＝S1	I＝I0+I1＝[(1/R0)+(1/R1)]·Vcc
		ON＝S2	I＝I0+I2＝[(1/R0)+(1/R2)]·Vcc
ON＝S3	I＝I0+I3＝[(1/R0)+(1/R3)]·Vcc
		ON＝S4	I＝I0+I4＝[(1/R0)+(1/R4)]·Vcc
ON＝S5	I＝I0+I5＝[(1/R0)+(1/R5)]·Vcc
		ON＝S1～S2	I＝I0+I1+I2＝[(1/R0)+(1/R1)+(1/R2)]·Vcc
ON＝S1～S3	I＝I0+I1+I2+I3
		ON＝S1～S4	I＝I0+I1+I2+I3+I4
ON＝S1～S5	I＝I0+I1+I2+I3+I4+I5
		ON＝S2～S3	I＝I0+I2+I3
ON＝S2～S4	I＝I0+I2+I3+I4
		ON＝S2～S5	I＝I0+I2+I3+I4+I5
ON＝S3～S4	I＝I0+I3+I4
		ON＝S3～S5	I＝I0+I3+I4+I5
ON＝S4～S5	I＝I0+I4+I5

而且，以把开关部S1和S2同时设成ON的方式，把开关部S1～S5中任一个开关设成ON时的输出电流I也如表4所示。

此时，如果把上述的电阻R1～R5与上述一样设置成例如Rx＝2^x·Rs[其中，X＝1，……，n(n为自然数)，Rs为基准电阻(Rs是大于0的任意常数)]，即R1＝2Rs，R2＝4Rs，R3＝8Rs，R4＝16Rs，R5＝32Rs，R6＝64Rs，则能够在每个操作的不同开关部组合作为不同的物理变化电流值输出电流I。由此，控制部能够根据检出的输出电流I检测出是对哪个开关部S1～S5进行操作、或者被同时操作的开关数量。

上述各实施例表示设置在上侧薄片上的结构，但也可以使用压力传感器检测物理变化。例如，也可以：采用压电电阻代替上述的电阻，使弹性体2与加强部件4一起产生局部弯曲变形时的压力作为形变电阻变化进行检测；或者使用直接把压力转换成电压的压敏元件，根据压力来检测电极之间的电容变化。此时，通过上述的凸起5a～5e对上述压力感受器的受压部施加压力就能够实现。

而且，在上述的各实施例中，对第1导电部21a～21e由图形线分别连接在单独形成的圆形导电部的构成进行说明，但本发明并不局限于此，也可以为把带状的金属箔一体设在上侧薄片(第1薄片)21的下面的构成。

Claims (9)

1.一种操作装置，其特征在于，包括：

软质的弹性体；

设置在上述弹性体表面的操作面；

设置在上述弹性体背面侧用来限制上述弹性体弯曲到规定量以上的加强部件；以及

检测机构，设在与上述加强部件对向的位置，并且在按压操作上述操作面、使上述弹性体与上述加强部件一起局部弯曲变形时，检测出与上述局部弯曲变形相对应的物理变化。

2.如权利要求1所述的操作装置，其特征在于：上述检测机构具备：

设置第1导电部的第1薄片；

设置与上述第1导电部接触的第2导电部，和在上述两导电部相接触时、对应其接触位置示出不同的电阻值的电阻的第2薄片；以及

使上述第1薄片和第2薄片对向配置的隔片。

3.如权利要求2所述的操作装置，其特征在于：在上述第2薄片上交替串联连接多个电阻和多个第2导电部，使上述第1导电部和与该第1导电部对向的上述第2导电部接触。

4.如权利要求2所述的操作装置，其特征在于：在上述第2薄片上形成与长度成比例且电阻值以一定比例变化的带状电阻，使上述第1导电部与上述带状电阻直接接触。

5.如权利要求2所述的操作装置，其特征在于：在上述第2薄片上将多个第2导电部分别连接在呈分枝状连接的多个电阻上，使上述第1导电部和与该第1导电部对向的上述第2导电部接触。

6.如权利要求1所述的操作装置，其特征在于：还设置有检测上述第1导电部的电压的电压检测机构和检测在包含上述电阻的电路中流过的电流的电流检测机构中的一个或两个，在上述第1导电部与上述第2导电部或电阻接触时，根据上述电压检测机构以及/或者电流检测机构检测出的电压值以及/或者电流值，来检测出上述第1导电部和上述第2导电部的接触部位。

7.如权利要求1所述的操作装置，其特征在于：上述检测机构的第1薄片和上述加强部件被对向设置，在上述加强部件和第1薄片相对向的任何一面上设置上述的凸起。

8.如权利要求1所述的操作装置，其特征在于：上述弹性体是硅酮橡胶。

9.如权利要求1所述的操作装置，其特征在于：上述操作面由含有无机填料的硅酮树脂层构成。

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